Промышленные тепловые насосы Thermia

Промышленный тепловой насос — это машина от 100 кВт тепловой мощности, которую подбирают по суточному графику потребления и температуре обратной линии, а не по площади объекта. Когда расчётная тепловая нагрузка объекта превышает 100 кВт, подбор оборудования становится инженерным расчётом, а не выбором по каталогу. Промышленные тепловые насосы подбирают по суточному графику потребления, температуре обратной линии и реальной мощности источника низкопотенциального тепла, а не по площади здания. Почти на каждом таком объекте рядом есть поток тепла, который сегодня выбрасывается в атмосферу или в канализацию, — промышленная схема строит экономику именно на нём. «Новитерм» — официальный дистрибьютор шведских тепловых насосов Thermia в Украине с 2007 года.

Где промышленные тепловые насосы дают наибольший эффект

Выгода растёт там, где нагрузка стабильна круглый год: объект, который отапливается четыре месяца, возвращает инвестицию медленнее того, что круглый год готовит горячую воду. Второй фактор — низкая температура подачи. Граница между бытовой и промышленной схемой проходит не по паспортной мощности, а по характеру нагрузки: несколько потребителей с разными графиками, круглосуточная работа, требование резервирования.

Объект	Что определяет расчёт	График подачи
Отель, санаторий, спорткомплекс	Пики ГВС утром и вечером, вода бассейна, загрузка	45–55 °C
Производственный цех	Технологическое тепло, сбросное тепло холода, часто одновременная потребность в холоде	35–65 °C
Склад, логистический комплекс	Большая площадь, низкая плотность нагрузки, воздушное отопление	35–45 °C
Крытый бассейн	Круглогодичный режим, вода 26–30 °C, подогрев притока и осушение	30–45 °C
Теплица	Контуры разной температуры, ночные провалы, доля ночного тарифа	35–50 °C

Для коттеджа или небольшого отдельно стоящего здания схема считается иначе — этот случай разобран на странице тепловой насос для дома.

Тепловой насос для отеля: пики ГВС определяют схему

В отеле узким местом является не отопление, а горячее водоснабжение: потребность растёт лавинообразно в два-три утренних часа, и именно этот пик диктует объём аккумуляции. Правильная схема — умеренная тепловая мощность плюс достаточный запас горячей воды в баках, а не завышенный компрессорный блок, который большую часть суток простаивает. Дополнительный резерв даёт сбросное тепло прачечной и кухонной холодильной группы: 25–35 °C — почти идеальный источник для испарителя.

Тепловые насосы для производства и утилизация тепла процессов

На площадке тепловые насосы для производства работают в двух ролях: отдают тепло в контур отопления или технологии и отбирают там, где от него нужно избавиться. Классические источники утилизации:

конденсаторы холодильных машин молочных, мясных и кондитерских цехов;
охлаждение компрессорных станций и гидравлики;
вытяжной воздух цехов и сушильных камер;
сточные воды после мойки оборудования;
обратная вода систем оборотного водоснабжения.

Источник тепла: грунт, вода и утилизация

На объекте в сотни киловатт источник определяет всю смету, поэтому его выбирают первым.

Источник	Температура на входе испарителя	Где применяют
Вертикальные грунтовые зонды	от −5 до +10 °C	Отели, административные корпуса со свободной территорией
Скважины «вода-вода»	+8…+12 °C круглый год	Производства и теплицы при подтверждённом дебите
Оборотная вода, конденсаторы холода	+15…+30 °C	Пищевые производства, склады, ледовые арены
Очищенные сточные воды	+10…+20 °C	Прачечные, мясопереработка, собственные очистные

Чем выше и стабильнее температура источника, тем выше коэффициент преобразования: при переходе испарителя с 0 °C на +15 °C COP растёт примерно с 3,5–4 до 5–6. Источник с 20–35 °C вместо грунтовых 4–8 °C к тому же не зависит от зимних морозов. Ограничение одно: стоки требуют промежуточного теплообменника с механической очисткой и фильтра перед ним, иначе испаритель зарастёт за сезон.

Каскад: почему несколько машин вместо одной большой

Объекты на 300–1000 кВт мы закрываем каскадом по сугубо эксплуатационным причинам:

Резервирование. Выход из строя модуля снимает часть мощности, а не оставляет отель без тепла.
Частичная нагрузка. Каскад держит диапазон 10–100 % без частых пусков: в межсезонье работают один-два модуля в инверторном режиме.
Обслуживание. Замена компрессора одной ступени выполняется без остановки системы.
Логистика. Модуль заносят через обычные дверные проёмы, диаметры коллекторов меньше.
Поэтапный ввод. Очередь строительства вводится частями, машины добавляют позже.

Базовая машина этого класса — Thermia Mega: каскад покрывает до 1400 кВт, единый контроллер поочерёдно вводит ступени и ротацией выравнивает наработку. Для объектов на 50–150 кВт применяем Thermia Calibra, а там, где скважины невозможны, — воздушный тепловой насос для отопления Thermia Athena. Подачу до 65 °C без электродогрева держат не все конфигурации, поэтому предел проверяем по данным модели и температуре источника.

Два температурных контура и аккумуляция

Один температурный график почти никогда не покрывает весь объект. Низкотемпературный контур — тёплые полы, воздушные агрегаты, панели — работает при подаче 35–45 °C, высокотемпературный — ГВС, калориферы, технология — при 55–65 °C; их разводят через гидравлический разделитель и отдельные насосные группы. Развязку каскада строят через буферную ёмкость серии WT-V, которая гасит тактование и выравнивает расход, а запас ГВС держат в ёмкостных водонагревателях Thermia MBH.

Машинный зал: что проверяют до заказа

Половина проблем возникает не в гидравлике, а в помещении, а переделка обходится дороже машин. До коммерческого предложения фиксируем:

высоту потолка и ширину пути заноса, включая лифт и повороты;
несущую способность перекрытия под массу модулей и заполненных баков;
сервисные проходы 0,6–0,8 м и место для демонтажа теплообменника;
трап или приямок, температуру помещения не ниже 10 °C;
мощность 400 В, сечение кабеля, тип пуска, аварийное питание автоматики;
виброопоры и компенсаторы на подключении к коллекторам.

Порядок работ описан на странице установка теплового насоса. Если часть нагрузки переносят на ночной тариф, объём аккумуляции считают отдельно — см. теплоаккумулятор.

Бассейн и теплица: круглогодичная нагрузка

Крытый бассейн объединяет три контура: вода чаши, подогрев приточного воздуха и ГВС душевых. Нагрузка ровная круглый год, поэтому машина работает в лучшем режиме. Теплица даёт другой рисунок — днём избыток солнечного тепла, ночью резкий провал, поэтому без аккумуляции каскад будет тактовать. В обоих случаях объём буфера считают по ночному провалу, а не по среднесуточной потребности.

От чего зависит бюджет промышленного проекта

Основная статья затрат — не машины, а внешний контур: количество и глубина зондов, геология, длина трассы и объём обвязки влияют на смету сильнее разницы между моделями. Если на производстве уже есть холодильная машина, теплообменный узел стоит существенно меньше нового поля зондов. Одиночный крупный агрегат в пересчёте на киловатт выглядит дешевле каскада, но разница съедается на трёх статьях:

Источник. Бурение считают по пиковой мощности; каскад позволяет вводить ступени очередями и распределять бурение по этапам.
Электрика. Пусковой ток крупного компрессора задаёт сечение кабеля и номинал ввода, меньшие ступени стартуют по очереди.
Межсезонье. Одиночная машина при 20–30 % нагрузки тактует: короткие циклы, износ компрессора, падение фактического COP.

Обвязка машинного зала — разделитель, насосные группы, баки, автоматика, диспетчеризация — сопоставима со стоимостью агрегатов. Поэтому цену называем после обследования объекта и расчёта часового баланса. Реализованные объекты собраны в галерее работ.

Пришлите теплотехнический расчёт, план машинного зала или суточный график потребления — посчитаем конфигурацию каскада, оборудование и смету. Телефон +380 44 229-17-79, Киев, ул. Академика Туполева 19, оф. 39. Монтаж под ключ, гарантийное и сервисное обслуживание собственной службой.

Промышленные тепловые насосы для отелей, производств и бассейнов в Украине подбирает и устанавливает «Новитерм» — расчёт каскада, монтаж под ключ и сервис собственной службой.